O que é aço 4140?
O aço 4140 (G41400) pertence ao aço de ultra-alta resistência, e o padrão executivo é ASTM A29M UNS-2012 (especificação padrão para requisitos gerais de aço carbono forjado a quente e barras de aço-liga).
Este aço possui boa usinabilidade, pequena deformação no processamento e boa resistência à fadiga, sendo um aço de média e alta temperabilidade.
Este aço tem boa trabalhabilidade.
A deformação do processamento é pequena e a resistência à fadiga é bastante boa.
É um aço de temperabilidade média.
4140 possui boa resistência e propriedades mecânicas abrangentes após tratamento térmico, além de boa processabilidade e alto rendimento.
A temperatura máxima de operação é 427 ℃
4140 tem alta resistência, temperabilidade, boa tenacidade, pequena deformação durante a têmpera, nenhuma fragilidade óbvia no revenido, alto limite de fadiga e resistência ao impacto múltiplo após o tratamento de têmpera e revenido, e boa tenacidade ao impacto em baixa temperatura.
Possui alta resistência à fluência e resistência em altas temperaturas.
É utilizado para fabricar peças forjadas com maior resistência e maior seção transversal de têmpera e revenido que o aço 35CrMo, como grandes engrenagens para tração de locomotivas, engrenagens de transmissão do superalimentador, eixo traseiro, biela e braçadeira de mola com grande carga, junta de tubo de perfuração e ferramenta de pesca para petróleo em profundidade bem abaixo de 2.000 m e molde para dobradeira.
Composição química do aço 4140
| Elemento | Composição |
|---|---|
| Carbono (C) | 0,38 – 0,45 |
| Silício (Si) | 0,17 – 0,37 |
| Manganês (Mn) | 0,50 – 0,80 |
| Fósforo (P) | ≤ 0,035 |
| Enxofre (S) | ≤ 0,035 |
| Cromo (Cr) | 0,9 – 1,20 |
| Níquel (Ni) | ≤ 0,30 |
| Molibdênio (Mo) | 0,15 – 0,25 |
| Cobre (Cu) | ≤ 0,30 |
Propriedades mecânicas do aço 4140
| Propriedade mecânica | Especificação |
|---|---|
| Resistência à tração (σb) (MPa) | ≥ 1080 (110) |
| Resistência ao escoamento (σs) (MPa) | ≥ 930 (95) |
| Alongamento (δ5) (%) | ≥ 12 |
| Redução de Área (ψ) (%) | ≥ 45 |
| Energia de Impacto Akv (J) | ≥ 63 |
| Resistência ao Impacto (αkv) (J/cm²) | ≥ 78 (8) |
| Dureza (HB) | ≤ 217 |
| Tamanho da amostra | Tamanho em branco de 25mm |
O que é aço 4130?
Aço-liga AISI 4130 (UNS G41300), padrão executivo: ASTM A29/A29M-04.
O aço estrutural 4130 tem alta resistência e tenacidade, alta temperabilidade e o diâmetro crítico de temperabilidade em óleo é de 15-70 mm;
A resistência térmica do aço também é boa. Possui resistência suficiente a altas temperaturas abaixo de 500 ℃, mas sua resistência diminui significativamente a 550 ℃;
Quando o elemento de liga está no limite inferior, a soldagem é bastante boa, mas quando está próximo do limite superior, a soldabilidade é média e precisa ser pré-aquecido acima de 175 ° C antes da soldagem;
O aço possui boa usinabilidade e plasticidade moderada durante a deformação a frio;
Existe o primeiro tipo de fragilidade de têmpera na faixa de 300-350 ℃ durante o tratamento térmico;
Existe uma tendência à formação de manchas brancas.
Este tipo de aço é normalmente utilizado no estado temperado e revenido.
Quando o teor de carbono é inferior ao limite inferior, também pode ser usado como aço carburizado com alta resistência do núcleo.
Na indústria de fabricação de máquinas de médio porte, é utilizado principalmente para fabricar peças de têmpera e revenido com grande seção transversal e trabalhando sob condições de alto estresse, como eixos, fusos e rodas de controle, parafusos, pinos e engrenagens sob altas cargas;
Na indústria química, é utilizado na fabricação de peças soldadas, estruturas soldadas compostas por placas e tubos e tubos de alta pressão com temperatura não superior a 250 ℃ trabalhando em meio contendo nitrogênio e hidrogênio;
É usado para fabricar fixadores abaixo de 450 ℃ e flanges e tampas de flange sob alta pressão abaixo de 500 ℃ na indústria de fabricação de turbinas a vapor e caldeiras.
AISI 4130 é aplicado principalmente em: na indústria de fabricação de máquinas de médio porte, é utilizado principalmente para fabricar peças temperadas e revenidas com grande seção transversal e trabalhando sob condições de alta tensão, como eixos, fusos e rodas operacionais, parafusos, prisioneiros e engrenagens sob cargas elevadas.
O aço-liga AISI 4130 contém cromo e molibdênio como agentes de reforço.
Possui baixo teor de carbono e, portanto, é fácil de soldar.
| Elemento | Composição |
|---|---|
| Carbono (C) | 0,28 – 0,33 |
| Silício (Si) | 0,15 – 0,35 |
| Manganês (Mn) | 0,40 – 0,60 |
| Enxofre (S) | Resíduo Permissível ≤ 0,040 |
| Fósforo (P) | Residual Permissível ≤ 0,035 |
| Cromo (Cr) | 0,80 – 1,10 |
| Níquel (Ni) | Residual Permissível ≤ 0,030 |
| Cobre (Cu) | Residual Permissível ≤ 0,030 |
| Molibdênio (Mo) | 0,15 – 0,25 |
Propriedades mecânicas do aço 4130
| Propriedade mecânica | Especificação |
|---|---|
| Resistência à tração (σb) (MPa) | ≥ 930 (95) |
| Resistência ao escoamento (σs) (MPa) | ≥ 785 (80) |
| Alongamento (δ5) (%) | ≥ 12 |
| Redução de Área (ψ) (%) | ≥ 50 |
| Energia de Impacto Akv (J) | ≥ 63 |
| Resistência ao Impacto (αkv) (J/cm²) | ≥ 78 (8) |
| Dureza (HB) | ≤ 229 |
| Tamanho da amostra | Tamanho em branco de 25mm |
| Especificação de tratamento térmico | Têmpera a 880°C, resfriamento com água ou óleo; Têmpera a 540°C, resfriamento com água ou óleo. |
Qual é a diferença entre o aço 4140 e o aço 4130?
4140 é um tipo de aço americano, equivalente ao aço estrutural de liga 42CrMo da China, e 4130 é um tipo de aço americano, equivalente ao 30CrMo da China.
